KR100353169B1 - 비누 자동 포장장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 낱개로 포장된 비누를 포장용 상자에 자동으로 포장하는 공정에 있어서, 다수의 비누를 가로 및 세로 방향으로 정확히 정렬시켜 이송시킬 수 있도록 함으로써, 최종적으로 포장용 상자내에 정확하게 적층 포장시킬 수 있도록 한 비누 자동 포장장치에 관한 것으로서, 누름판을 갖는 공급컨베이어와, 서로 상하로 설치되는 탑-다운 푸셔와 버켓, 그리고 다수의 정렬판을 갖는 정렬컨베이어로 구성된 비누 자동 포장장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

비누 자동 포장장치{Device for packing soap}

본 발명은 비누 자동 포장장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 낱개로 포장된 다수의 비누를 가로 및 세로 방향으로 정확히 정렬 이송시키면서 최종적으로 포장용 상자내에 용이하게 포장시킬 수 있도록 한 비누 자동 포장장치에 관한 것이다.

통상적으로 비누제조공정은 첨부한 도 5에 도시한 바와 같이, 1)비누의 원료가 되는 각종 향료, 첨가제를 배합압출기(38)에서 1차 믹싱하는 공정과; 2)1차 믹싱이 끝난 재료를 최종압출기(40)에서 2차 믹싱하는 공정과; 3)믹싱공정이 끝난 재료를 절단기(42)에서 소정의 직경과 길이로 절단하는 공정과; 4)다음으로 상기 소정의 직경과 길이로 절단된 비누재를 설계된 형상과 모양을 갖는 개개의 비누가 되도록 형타기(44)에서 가압성형하는 공정과; 5)개개의 비누를 소형포장상자 또는 비닐재로 된 포장지로 포장하는 공정과; 6)낱개로 포장된 비누를 100개, 200개 등의 단위로 포장용 상자에 넣어 포장하는 공정으로 이루어진다.

특히, 포장용 상자내에 낱개의 비누를 포장하는 공정에 있어서, 낱개로 포장된 비누를 포장용 상자내에 4 ×5등으로 배열시켜 적층 포장시키는 바, 종래에는 상기 포장용 상자내에 낱개의 비누를 적층되게 포장하는 작업을 수작업으로 진행함에 따라, 수작업 인원에 대한 인건비의 상승과 대량생산되는 비누의 포장작업이 더디게 이루어져 생산성이 크게 떨어지는 단점이 있었다.

이를 해결하기 위하여, 첨부한 도 6a에 도시한 바와 같이 낱개로 포장된 비누를 공급하는 공급컨베이어(16)와, 비누를 4 ×5등의 배열이 되도록 밀어주는 푸쉬 피스톤장치(50)와, 이 푸쉬 피스톤장치(50)에 의하여 밀린 4 ×5 배열의 비누를 이송시켜주는 이송 컨베이어(18)와, 저면에 주름형의 진공흡입수단(52)을 갖는 진공흡입로봇(28)으로 구성되어 있는 자동화된 비누 포장장치(200)를 개발하여 사용하였는 바, 그 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

상기 종래의 비누 포장장치(200)의 공급컨베이어(16)로부터 비누가 1 ×4배열로 푸쉬 피스톤 장치(50)의 앞까지 이송되면, 상기 푸쉬 피스톤 장치(50)의 피스톤이 구동되어 바로 앞에 정렬된 1 ×4배열의 비누를 이송 컨베이어(18)쪽으로 밀어내는 바, 이송 컨베이어(18)상에서 포장된 비누가 4 ×5의 배열이 될때까지 반복해서 밀어낸다.

따라서, 상기 이송 컨베이어(18)상의 끝단쪽 면적까지 포장된 비누(32)가 4×5의 배열로 이송되어 정렬된 상태가 되면, 진공흡입로봇(28)이 진공흡입수단(52)으로 4 ×5 배열로 정렬된 포장된 비누를 한꺼번에 진공 흡입하는 동시에 포장용 상자내로 이송시켜 적층되게 포장시킨다.

그러나, 상기 종래의 비누 포장장치(200)는 다음과 같은 문제점이 있었다.

상기 이송컨베이어상으로 정렬되는 비누가 소형 종이상자로 낱개 포장된 경우에는 그 포장된 상태가 항상 변형이 없는 각진 형태이기 때문에 4 ×5의 정열상태를 그대로 유지할 수 있지만, 비누가 필로우 포장지(비닐재와 같은 재질)로 포장된 경우에는 이송컨베이어상에서 4 ×5의 정렬을 유지하면서 이송됨이 불가능하였다.

즉, 필로우 포장지 자체가 외부적인 요인에 의하여 쉽게 변형이 되는 성질을 갖고 있기 때문에, 공급 컨베이어로부터 푸쉬 피스톤 장치의 앞으로 필로우 포장된 비누가 일렬로 이송될때 서로 앞뒤에 위치한 비누끼리 겹쳐짐에 따라 1차로 그 정렬상태가 흩어지게 된다.

또한, 상기와 같이 푸쉬 피스톤 장치 앞에서 그 가로방향 정렬상태가 1차적으로 흩어진 상태인 1 ×4 배열의 필로우 포장된 비누는 푸쉬 피스톤장치의 피스톤이 미는 힘에 의하여 2차로 그 정렬상태가 흩어지게 된다.

또한, 상기 이송 컨베이어상에서도 앞쪽에 일렬로 이송중인 비누위로 뒤쪽에 바로 일렬로 정렬되어 이송중인 비누가 올라타거나, 정렬방향이 틀어지는 등 정확한 4 ×5배열을 유지하지 못함에 따라, 결국 진공흡입로봇도 정렬상태가 흩어진 비누를 흡입하지 못하여 자동 포장의 기능을 상실하게 되는 문제점이 있었다.

이에따라, 상기 푸쉬 피스톤 장치를 갖는 종래의 비누 포장장치의 문제점을 해결하고자, 첨부한 도 6b에 도시한 바와 같이 푸쉬 피스톤 장치 대신에 다수의 로터리 회전판(54)을 갖는 회전 로터리 장치(54)가 설치된 비누 포장장치(300)를 개발하여 사용하였다.

상기 또 다른 종래의 비누 포장장치(300)의 작동관계를 간략히 설명하면, 상기 공급컨베이어(16)로부터 공급된 필로우 포장된 비누(32)가 회전하는 로터리 회전판(48)에 의하여 이송컨베이어(18)상으로 밀리는 동시에 이송컨베이어(18)상에 장착된 힌지정렬판(56)에 의하여 이송중인 비누가 걸리면서 다시 한 번 포장된 비누의 정렬을 유지시켜 주게 된다.

그러나, 상기 회전 로터리 방식의 비누 포장장치도 마찬가지로 상기 힌지정렬판(58)을 지난 후, 이송컨베이어상에서 앞쪽에 이송중인 비누위로 뒤쪽에 바로 정렬되어 이송중인 비누가 올라타거나, 정렬방향이 틀어지는 등 정확한 4 ×5배열을 유지하지 못하여 자동 포장의 기능을 상실하는 문제점을 발생시켰다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 비누 자동 포장장치의 문제점을 해결하고자, 낱개 포장된 비누의 가로 및 세로방향 정렬 상태를 항상 정확하게 유지시켜 최종적으로 포장된 비누를 포장용 상자내에 용이하게 적층 포장할 수 있도록 누름판을 갖는 공급컨베이어와, 서로 상하로 설치되는 탑-다운 푸셔와 버켓, 그리고 다수의 정렬판을 갖는 정렬컨베이어로 구성된 비누 자동 포장장치를 제공하는데 그목적이 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 비누 자동 포장장치를 나타내는 정면도,

도 2는 본 발명에 따른 비누 자동 포장장치를 나타내는 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 비누 자동 포장장치를 나타내는 측면도,

도 4는 본 발명에 따른 비누 자동 포장장치를 나타내는 개략도,

도 5는 통상적인 비누제조공정을 나타내는 개략도,

도 6a,6b는 종래의 비누 포장장치를 나타내는 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

12 : 정렬컨베이어 14 : 정렬판

16 : 공급컨베이어 18 : 이송컨베이어

20 : 누름판 22 : 차단판

24 : 버켓 26 : 탑-다운 푸셔

28 : 진공흡입 로봇 30 : 포장용 상자

32 : 포장된 비누 34 : 조작스위치

36 : 서보 모터 38 : 배합압출기

40 : 최종압출기 42 : 절단기

44 : 형타기 46 : 필로우 포장기

48 : 로터리 회전판 50 : 푸쉬 피스톤 장치

52 : 진공흡입수단 54 : 회전 로터리 장치

56 : 힌지정렬판 58 : 유압실린더

60 : 푸셔판 62 : 높이조절판

64 : 개폐판 66 : 스프링

100,200,300 : 비누 자동 포장장치

이하, 첨부도면을 참조로 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 비누 자동 포장장치는 포장된 비누의 공급로로서 높이 조절 가능한 누름판(20)이 상단에 장착된 공급컨베이어(16)와; 상기 공급컨베이어(16)의 최종배출부와 일치하며 상하로 개폐 가능하게 설치된 버켓(24)과; 상기 버켓(24)내로 이송된 포장된 비누(32)를 위에서 아래로 가압하는 탑-다운 푸셔(26)와; 상기 탑-다운 푸셔(26)에 의하여 가압되어 상기 버켓(24)으로부터 떨어진 포장된 비누(32)가 일렬로 정렬되도록 다수의 정렬판(14)이 일정간격으로 부착된 정렬컨베이어(12)와; 상기 공급컨베이어(16)와 정렬컨베이어(12)의 구동피치를 제어 조절하는 서보모터(36)로 구성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 탑-다운 푸셔(26)는 유압실린더(58)와 버켓(24)의 면적보다 다소 작은 크기를 갖는 푸셔판(60)으로 구성된다.

상기 공급 컨베이어(16)의 누름판(20)의 높이를 조절하는 조절판(62)이 누름판(20)의 상면과 공급컨베이어(16)의 양측면을 연결하며 설치된다.

또한, 상기 정렬컨베이어(12)의 상단부에는 이송중인 포장된 비누의 부상을 방지하기 위하여 차단판(22)이 장착된다.

또한, 상기 버켓의 저면에는 두 개의 개폐판(64)이 밑으로 열리는 동시에 원위치로 탄성 복원되도록 설치된다.

여기서 본 발명을 실시예로서, 첨부한 도 1 내지 도 4를 참조로 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 비누 자동 포장장치(100)의 일측에는 개개의 비누를 소형포장상자 또는 비닐재로 된 포장지로 낱개 포장하는 공정라인과 연결되어 낱개로 포장된 비누를 연속으로 공급받는 공급 컨베이어(16)가 설치되어 있다.

상기 공급 컨베이어(16)는 포장된 비누(32)가 일렬로 늘어서며 공급되도록 소정의 길이를 갖으며, 상부에는 이송중인 비누가 겹쳐짐에 따라 위쪽으로 부상되는 현상을 방지하기 위하여 길다란 판형의 누름판(20)이 장착된다,

상기 누름판(20)은 서로 다른 크기와 높이를 갖는 비누에 따라 조절 가능하도록 설치되는데, 이를 조절하는 조절판(62)이 상기 누름판(20)의 상면과 공급컨베이어(16)의 양측면을 연결하며 고정 설치된다.

또한, 상기 공급컨베이어(16)의 최종 배출구의 옆으로는 첨부한 도 5에 도시한 바와 같은 상부가 개방된 사각용기 형태의 버켓(24)이 설치되는데, 이 버켓(24)의 저면은 밑으로 회동되며 열리는 두 개의 개폐판(64)으로 되어 있다.

좀 더 상세하게는, 상기 개폐판(64)의 회전축은 외부로 돌출되어 스프링(66)으로 고정됨에 따라, 개폐판(64)은 열림 동작후 바로 원위치로 탄성복원된다.

따라서, 상기 공급컨베이어(16)로부터 버켓(24)안으로 다수개의 바람직하게는 4개의 포장된 비누(32)가 인입되어 정렬된다.

또한, 상기 버켓(24)의 상부 개방구 바로 위에 유압실린더(58)와 버켓(24)의 면적보다 다소 작은 크기를 갖는 푸셔판(60)으로 구성된 탑-다운 방식의 푸셔(26)가 설치되는 바, 이에 유압실린더(58)의 구동으로 상기 푸셔판(60)이 하향 이동하여, 버켓(24)안에 일렬로 정렬된 포장비누를 가압시키는 동시에 버켓(24)의 개폐판(64)이 밑으로 열리면서 일렬로 정렬되어 있던 포장비누가 밑으로 떨어지게 된다.이때 상기 개폐판(64)은 스프링(66)을 인장시키며 밑으로 열렸는 바, 포장비누가 밑으로 떨어진 후에는 상기 스프링(66)의 복원력으로 다시 수평상태를 유지하는 원위치로 복원된다.

여기서, 상기 버켓(24)의 밑으로는 다수의 정렬판(14)이 일정간격으로 부착된 정렬컨베이어(12)가 설치되는데, 상기 정렬판(14)은 포장된 비누(32)의 폭 보다 다소 큰 간격을 유지하며 장착된다.

더욱 상세하게는, 상기 정렬판(14)은 직각판 형상으로서 등간격을 유지하며 정렬컨베이어(12)상에 장착되고, 상기 정렬컨베이어(12)는 회전축에 이송 가능하게 말려져 있는 상태이며, 또한 도 3 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 회전축의 끝단에는 풀리(72a)가 장착되고, 본 장치의 하부지지체(68)에 설치된 서보모터(36)의 회전축에도 풀리(72b)가 장착되며, 상기 풀리(72a,72b)는 벨트(70)로 연결되어진다.이에, 상기 서보모터(36)의 회전 구동에 따라 풀리(72b)가 회전하고, 이 회전력은 벨트(70)를 통하여 풀리(72a)로 전달되어 회전축이 회전을 하게 되며, 회전축의 회전에 따라서 정렬컨베이어(12)가 일방향으로 이송을 하게 되는 것이다이때, 상기 서보모터(36)의 회전속도를 가감시킴에 따라, 결과적으로 정렬컨베이어(12)의 회전피치각 속도를 제어할 수 있게 된다.

따라서, 상기 버켓(24)에서 밑으로 떨어진 포장된 비누(32)는 상기 정렬컨베이어(12)의 정렬판(14) 사이 공간으로 떨어져 위치하게 되는데, 정렬컨베이어(12)의 이송이 계속되면서 버켓(24)으로부터 비누가 떨어지는 동작이 반복됨에 따라, 포장된 비누(32)는 정렬 컨베이어(12)상에서 4 ×5의 배열을 이루게 된다.다시 말해서, 상술한 바와 같이 탑-다운 방식의 푸셔(26)의 푸셔판(60)이 하향 이동하여, 버켓(24)안에 일렬로 정렬된 4개의 포장비누를 한번에 가압시키는 동시에 버켓(24)의 개폐판(64)이 밑으로 열리면서 4개의 포장비누가 상기 정렬컨베이어(12)의 정렬판(14) 사이 공간으로 떨어져 위치하게 되고, 다음으로 상기 정렬컨베이어(12)가 전진이송하는 동시에 상기 탑-다운 방식의 푸셔(26)의 푸셔판(60)이 버켓(24)안에 일렬로 정렬된 또 다른 4개의 포장비누를 가압시킴에 따라, 그 다음 칸에 해당하는 정렬판(14) 사이 공간으로 4개의 포장비누가 떨어져 위치하게 되는 바, 이러한 동작을 5번 반복하면, 4개의 포장비누가 5열을 이루게 되어, 결국 포장된 비누(32)는 정렬 컨베이어(12)상에서 4 ×5의 배열을 이루게 된다.

한편, 상기 정렬 컨베이어(12)의 상단부에는 차단판(22)이 장착되어 있는 바, 정렬 컨베이어(12)상에서 이송중인 포장된 비누(32)가 부상되면 이를 차단하여 포장비누가 다시 정렬판(14) 사이의 공간에 위치되게 한다.

최종적으로, 상기 정렬 컨베이어(12)상에서 4 ×5의 배열을 이루고 있는 포장된 비누(32)는 상기 진공흡입로봇(28)의 진공흡착판(52)의 진공 흡착에 의하여 고정되는 동시에 이송되어 포장용 상자(30)내에 적층 포장된다.

이상에서 본 바와 같이 본 발명에 따른 비누 자동 포장장치에 의하면 종래에 낱개 포장된 비누의 정렬상태를 유지시키지 못하여 자동포장의 어려움을 완전히 배제하면서, 낱개로 포장된 비누, 특히 비닐재로 포장된 비누의 정렬상태를 포장용 상자에 넣어 포장할 때까지 그대로 유지할 수 있도록 함으로써, 낱개로 포장된 비누를 포장용 상자에 넣어 포장하는 공정을 완전히 자동화 시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 포장된 비누의 공급로로서 높이 조절 가능한 누름판(20)이 상단에 장착된 공급컨베이어(16)와; 상기 공급컨베이어(16)의 최종배출부와 일치하며 상하로 개폐 가능하게 설치된 버켓(24)과; 상기 버켓(24)내로 이송된 포장된 비누(32)를 위에서 아래로 가압하는 탑-다운 푸셔(26)와; 상기 탑-다운 푸셔(26)에 의하여 가압되어 상기 버켓(24)으로부터 떨어진 포장된 비누(32)가 일렬로 정렬되도록 다수의 정렬판(14)이 일정간격으로 부착된 정렬컨베이어(12)와; 상기 공급컨베이어(16)와 정렬컨베이어(12)의 구동피치를 제어 조절하는 서보모터(36)로 구성된 것을 특징으로 하는 비누 자동 포장장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 탑-다운 푸셔(26)는 유압실린더(58)와 버켓(24)의 면적보다 다소 작은 크기를 갖는 푸셔판(60)으로 구성된 것을 특징으로 하는 비누 자동 포장장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 공급 컨베이어(16)의 누름판(20)의 높이를 조절하는 조절판(62)이 누름판(20)의 상면과 공급컨베이어(16)의 양측면을 연결하며 설치된것을 특징으로 하는 비누 자동 포장장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 정렬컨베이어(12)의 상단부에는 이송중인 포장된 비누의 부상을 방지하기 위하여 차단판(22)이 장착된 것을 특징으로 하는 비누 자동 포장장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 버켓(24)의 저면에 위치한 두 개의 개폐판(64)의 회전축 양단에는 개폐판(64)이 밑으로 열린후, 탄성력을 받으며 원위치로 복귀되도록 한 스프링(66)이 장착된 것을 특징으로 하는 비누 자동 포장장치.